[发明专利]电极和电解液循环型电池

说明书

该电极由片状多孔主体构成，并且用在通过使电解质溶液循环来进行充电和放电的电解质溶液循环型电池中。在该电极的侧表面中，在电极安装在电解质溶液循环型电池中时后、布置在电解质溶液的入口侧上的部分是入口侧边缘表面，而布置在电解质溶液的出口侧上的部分是出口侧边缘表面。该电极包括第一流动通道凹槽和第二流动通道凹槽，所述第一流动通道凹槽连接在入口侧边缘表面处，并且朝向出口侧边缘表面延伸，第二流动通道凹槽连接在出口侧边缘表面处，并且朝向入口侧边缘表面延伸，第一流动通道凹槽和第二流动通道凹槽不彼此直接连通。

技术领域

本发明涉及一种电解液循环型电池和电极。

本申请要求基于2016年2月29日提交的日本专利申请2016-037087的优先权，其全部内容被并入本文。

背景技术

诸如氧化还原液流电池(下文也称为RF电池)这样的、电解液被供应到电极以引起电池反应的电解液循环型电池是蓄电池的示例。RF电池具有下列特征：(1)容量能够易于升高到兆瓦(MW)级；(2)寿命长；(3)能够精确地监控电池的充电状态(SOC)；和(4)能够独立地设计电池输出和电池容量，以确保高设计灵活性。预期RF电池适合用作用于稳定电力系统的蓄电池。

典型的RF电池包括作为主要部件的电池单元。电池单元包括被供应正极电解液的正极电极、被供应负极电解液的负极电极以及介于电极之间的隔膜。通过将多个电池单元堆叠在一起获得的所谓单元电池堆被用于大容量应用。

正极电极和负极电极均由板状碳材料(多孔主体)组成，所述板状碳材料例如是通过将碳纤维收集在一起获得的碳毡(专利文献1)。专利文献1公开了一种由多孔主体组成的用于氧化还原液流电池的电极，所述多孔主体在其面向隔膜的表面中具有多个直线状平行凹槽。由多孔主体组成的电极中的凹槽提高了电解液循环性能，结果，能够降低电解液的压力损失。换句话说，能够降低由输送泵引起的能量损失。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本未审专利申请公开2002-246035

发明内容

根据本发明的一个方面的电极由片状多孔主体构成，并且用在通过循环电解液来进行充电和放电的电解液循环型电池中。假定当电极被安装在电解液循环型电池中时，电极的侧面的、与用于电解液的入口相邻的一部分是入口端表面，并且当电极被安装在电解液循环型电池中时，电极的侧表面的、与用于电解液的出口相邻的一部分是出口端表面，则电极包括第一流动通道和第二流动通道，第一流动通道被连接到入口端表面，并且朝向出口端表面延伸，第二流动通道被连接到出口端表面，并且朝向入口端表面延伸。第一流动通道和第二流动通道彼此不直接连通。

根据本发明一方面的电解液循环型电池包括正极电极、负极电极和介于正极电极和负极电极之间的隔膜。正极电极和负极电极中的至少一个为上述的电极。

附图说明

[图1]图1是根据第一实施例的电极的示意性立体图。

[图2]图2是沿着II-II线截取的、图1的截面图。

[图3]图3是根据第二实施例的电极的示意性平面图，其中，第一流动通道和第二流动通道分别设置在电极的一侧和另一侧处。

[图4]图4是沿着IV-IV线截取的、图3的截面图。

[图5]图5是根据第三实施例的电极的示意性平面图，其中，第一流动通道和第二流动通道中的一个被设置在电极内部。

[图6]图6是沿着VI-VI线截取的、图5的截面图。

[图7]图7是根据第四实施例的电极的示意性平面图，其中，第一流动通道和第二流动通道均被设置在电极的内部。